Жизненный цикл Rust

Механизм жизни Rust — это ресурсный механизм управления, который равен по важности механизму собственности.

Эта концепция была введена, чтобы справиться с проблемами управления ресурсами в сложных типах систем.

Ссылка — это необходимый механизм для работы с сложными типами, так как данные сложных типов не могут быть легко скопированы и вычислены процессором.

Но часто это приводит к极其 сложным проблемам управления ресурсами, давайте начнем с понятия отложенной ссылки:

{
　　　　let r;
　　　　{
　　　　　　　　let　x　=　5;
　　　　　　　　r　=　&x;
　　　　}
　　　　println!("r:　{}",　r);
}

Этот код не может быть скомпилирован компилятором Rust, потому что значение, на которое ссылается r, было освобождено до использования.}

Зеленый диапазон 'a в верхнем рисунке represents период жизни r, а синий диапазон 'b represents период жизни x. Obviously, 'b значительно меньше 'a, ссылка должна быть в жизни значения.

Всегда в структуре мы используем String, а не &str, давайте объясним это на примере:

fn longer(s1: &str, s2: &str) -> &str {
　　　　if s2.len() > s1.len() {
　　　　　　　　s2
　　　　} else {
　　　　　　　　s1
　　　　}
}

Функция longer берет наибольшую строку из двух строковых срезов s1 и s2 и возвращает её ссылку. Но этот код не может быть скомпилирован, потому что возвращаемый значение ссылки может быть устаревшим:

fn main() {
　　　　let r;
　　　　{
　　　　　　　　let s1 = "rust";
　　　　　　　　let s2 = "ecmascript";
　　　　　　　　r = longer(s1, s2);
　　　　}
　　　　println!("{} дольше", r);
}

В этом программном коде, несмотря на сравнение, r используется, когда исходные значения s1 и s2 уже недействительны.もちろん, мы можем переместить использование r в диапазон жизни s1 и s2, чтобы предотвратить возникновение такой ошибки, но функция не может знать, что происходит за её пределами, она должна обеспечить, что передаваемые значения нормальны, и поэтому функция longer не может быть скомпилирована.

Комментарии жизни

Комментарии жизни — это способ описать период жизни указателя.

Хотя это и не может изменить период жизни указателя, но можно声明 два указателя с одинаковым периодом жизни в подходящих местах.

Комментарии жизни начинаются с апострофа и следуют маленьким словом:

&i32 // Обычный указатель
&'a i32 // Указатель с комментарием жизни
&'a mut i32 // Указатель с комментарием жизни для изменяемого типа

Давайте изменим функцию longer с помощью комментариев жизни:

fn longer<'a>(s1: &'a str, s2: &'a str) -> &'a str {
　　　　if s2.len() > s1.len() {
　　　　　　　　s2
　　　　} else {
　　　　　　　　s1
　　　　}
}

Нам нужно использовать generics для объявления имени жизни, затем период жизни возвращаемого значения функции будет соответствовать двум параметрам, поэтому при вызове можно так написать:

fn main() {
　　　　let r;
　　　　{
　　　　　　　　let s1 = "rust";
　　　　　　　　let s2 = "ecmascript";
　　　　　　　　r = longer(s1, s2);
　　　　　　　　println!("{} дольше", r);
　　　　}
}

Результат выполнения двух предыдущих段 кода объединены:

ecmascript дольше

Внимание:Не забывайте принцип автоматического определения типа.

Использование строкового разреза в структуре

Это вопрос, оставленный ранее, и его ответы здесь:

fn main() {
　　　　struct Str<'a> {}
　　　　　　　　content: &'a str
　　　　}
　　　　let s = Str {
　　　　　　　　content: "string_slice"
　　　　};
　　　　println!("s.content = {}", s.content);
}

Результат выполнения:

s.content = string_slice

Если у структуры Str есть методы определения:

impl<'a> Str<'a> {
　　　　fn get_content(&self) -> &str {
　　　　　　　　self.content
　　　　}
}

Возврат значения не имеет комментария жизненного цикла, но это не помешает. Это историческая проблема, в ранних версиях Rust не поддерживалась автоматическая оценка жизненного цикла, все жизненные циклы должны быть строго объявлены, но в основной стабильной версии Rust уже поддерживается эта функция.

Статический жизненный цикл

Указатель жизненного цикла имеет особенность: 'static. Все строки, заключенные в двойные кавычки, представляют собой точные типы данных &'static str, lifetime 'static означает, что lifespan начинается с начала выполнения программы и заканчивается ее завершением.

С协同作战 генериков, характеристик и жизненного цикла

use std::fmt::Display;
fn longest_with_an_announcement<'a, T>(x: &'a str, y: &'a str, ann: T) -> &'a str
　　　　where T: Display
{
　　　　println!("Объявление! {}", ann);
　　　　if x.len() > y.len() {
　　　　　　　　x
　　　　} else {
　　　　　　　　y
　　　　}
}

Этот код взят из «Библии Rust」，является программой, которая использует механизмы генериков, характеристик и жизненного цикла, и не требует строгого выполнения, можно попробовать, так как рано или поздно это пригодится!